Code und Qualität 2: Testing

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1 Code und Qualität 2: Testing Proseminar Objektorientiertes Programmieren mit.net und C# Trung Hieu Dao Institut für Informatik Software & Systems Engineering

2 Agenda Motivation Unit Tests in Visual Studio und Beispiel Pfadüberdeckung GUI Testing und Beispiel Weitere Testing-Tools Moles Pex CHESS Weitere Möglichkeiten Dao, Trung Hieu: Code und Qualität: Testing 2

3 Motivation Test-Phase oft unterschätzt oder stiefmütterlich behandelt Zentrale Rolle im Entwicklungsprozess Überprüfen der korrekten Funktionalität, Erfüllung aller Spezifikationen Vermeidung von Fehlern früh in der Entwicklung spart sehr viel Zeit, Geld und Nerven im späteren Entwicklungsprozess Z.B. Unit Tests: Nachträgliche Änderungen/Erweiterungen verhindern Fehler in bereits funktionierenden Teilen Vereinfachung mit richtigen Tools Dao, Trung Hieu: Code und Qualität: Testing 3

4 Böse: print Test (oder eher ausprobieren...) Sollte, wenn überhaupt, nur in einfachsten, elementaren Funktionen benutzt werden Man muss immer daran denken alles wieder sauber zu löschen! Richtig: Falls im fertigen Code Fehlermeldungen/Ausgaben benötigt werden: Exceptions oder Logs benutzen (siehe entsprechenden Vortrag) Ansonsten: Statt print- Tests gleich als Unit-Tests schreiben à kann später jederzeit wieder benutzt und erweitert werden Dao, Trung Hieu: Code und Qualität: Testing 4

5 Unit Test: kurze Wiederholung Test-Klasse: Ablauf: Initialisierung für alle Testcases Testcase Initialisierung für Testcase Eingaben (z.b. Parameter) Erwartungswerte Ausgaben ermitteln Mit Assertions ( Assert ) Erwartungswert und Ausgabe vergleichen CleanUp nach jedem Testcase Testcase Testcase Testcase... CleanUp nach Abschluss von allen Tests Testfälle: Grenz-/Extremfälle, typische und Fehlereingaben abdecken à siehe EIST-Vorlesung: Pfad-, Anweisungsabdeckung, WhiteBox- BlackBox-Testing, etc Dao, Trung Hieu: Code und Qualität: Testing 5

6 Unit Test Erzeugen mit Test Neu Komponententest Benutzt Klassen und Attribute vom namespace Microsoft.VisualStudio.TestTools.UnitTesting Wichtigste Klassen: Assertions Assert AreEqual, AreNotEqual, AreSame, AreNotSame IsFalse, IsTrue, IsNull, IsNotNull Fail, Inconclusive StringAssert Contains, Matches, DoesNotMatch, StartsWith, EndsWith CollectionAssert AreEqual, AreNotEqual, AreEquivalent, AreNotEquivalent Contains, DoesNotContain, IsSubsetOf, IsNotSubsetOf AllItemsAreUnique, AllItemsAreNotNull, AllItemsAreInstancesOfType Dao, Trung Hieu: Code und Qualität: Testing 6

7 Unit Test AssertFailedException und AssertInconclusiveException werden intern benutzt um negative Testergebnisse zu bestimmen Wichtige Attribute: Testklasse und Testmethoden markieren: TestClass Markiert Klassen für VisualStudio, die Tests enthalten TestMethod Markiert Methoden, die Tests darstellen (void-methoden) Besonderheiten für Testmethoden: Ignore Test überspringen lassen Timeout Test nach gewisser Zeit (in Millisekunden) abbrechen lassen ExpectedException Anzeigen, dass bestimmte Exceptions erwartet werden Für Initialisierung und CleanUp: ClassInitialize, ClassCleanUp Vor ersten und nach letztem Test TestInitialize, TestCleanUp Vor und nach jedem Test Dao, Trung Hieu: Code und Qualität: Testing 7

8 Unit Test: Codeüberdeckung Es gibt in Visual Studio eine Reihe von Test-Diagnosetools Beispiel: Codeüberdeckung von Tests bestimmen Visualisiert welche Codestücke getestet wurden und welche nur teilweise oder gar nicht Andere Tools: Ereignisprotokolle und Traces Informationen sammeln, Testauswirkungen bestimmen Videoaufzeichnungen machen... <LIVE BEISPIEL UNIT TEST UND CODEÜBERDECKUNG> Dao, Trung Hieu: Code und Qualität: Testing 8

9 Unit Test: GUI Testing Tool Visual Studio unterstützt das Testen von GUI unter Test Neuer Test Test der codierten UI Tests können intuitiv erzeugt werden durch Aufzeichnung VS hat Tool zum Aufzeichnen von Interaktionen und für Assertions <LIVE BEISPIEL TASCHENRECHNER> Dao, Trung Hieu: Code und Qualität: Testing 9

10 Interessante Testing Tools (Beispielhafte Auswahl) Für fast alle Anwendungsfälle gibt es spezielle Testing-Lösungen Für automatisierte WhiteBox-Tests: Pex Für simulation von gewissen Umgebungen (Isolation): Moles Für schwer reproduzierbare Fehler, z.b. bei Nebenläufigkeit: CHESS Dao, Trung Hieu: Code und Qualität: Testing 10

11 Weitere Testing Tools: Moles Isolation von Komponenten selbst von.net zum einfacheren Testen Kann jede.net Funktion, beliebige API-Funktionen ersetzen Sinn: externe Nebeneffekte vermeiden oder Rückgaben von externen Funktionen simulieren um Programmverhalten unter allen Situationen testen auch wenn sehr unwahrscheinlich oder schwer produzieren sind Dummies/Mock-Ups für z.b. Zeit (DateTime.Now.Millisecond) à Year-2000-Bug; Year-2038-Problem Dateizugriffe (z.b. Read oder Write umleiten, blockieren, usw.) Random-Generatoren Dao, Trung Hieu: Code und Qualität: Testing 11

12 Weitere Testing Tools: Pex Erstellt automatisch Test-Suite für hohe Codeüberdeckung Analysiert Code und sucht nach interessanten Ein- und Ausgaben Natürlich Einschränkungen Z.B. bei Rückgaben von externen Funktionen Ergebnis nicht immer automatisch bestimmbar... ABER: erstellt schnell gute Basis für Tests Dao, Trung Hieu: Code und Qualität: Testing 12

13 Weitere Testing Tools: CHESS gegen Heisenbugs Testen von multithread-programmen: Normale Tests: kein Einfluss auf Thread-Reihenfolge Stoppen von Threads für Debugging kann Nebeneffekte hervorrufen Manche Ausführungsreihenfolgen können Fehler erzeugen CHESS testet mit verschiedenen Threadreihenfolgen Kann gewisse Threadreihenfolgen reproduzieren ABER: Einschränkungen! geht nicht/schlecht: große Programme; Kommunizierende Threads; Programme die sich mit jeder Ausführung gewollt anders verhalten Dao, Trung Hieu: Code und Qualität: Testing 13

14 Ausblick: Noch mehr Testing-Lösungen Entwickeln und Testen in Teams: MS Team Foundation Server Projekte verwalten und zusammen entwickeln, Testsuites und Ergebnisse erstellen und kommunizieren Virtuelle Testumgebungen, z.b. Mit Visual Studio Lab Management Testen in virtuellen Systemen mit verschiedenen Konfigurationen Belastungs- und Stresstest, z.b. Direkt in Visual Studio Testen von Verhalten unter hoher Last, z.b. Für Web-Lösungen Noch viele weitere Werkzeuge verfügbar, z.b. auf %5B0%5D.Type=RootCategory&f%5B0%5D.Value=tools&f%5B0%5D.Text=Tools&f %5B1%5D.Type=SubCategory&f%5B1%5D.Value=testing&f%5B1%5D.Text=Testing Dao, Trung Hieu: Code und Qualität: Testing 14

15 ENDE. Fragen? Dao, Trung Hieu: Code und Qualität: Testing 15

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